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第 8 期 何 柏,等: 减四线馏分油的酯化脱酸反应 ·1411·
会增加生产成本,因此,选择催化剂用量为 1.0 g, 温度升高而增加直到最高值 250 ℃。当反应温度升
即催化剂用量为减四线馏分油质量的 2.5%。 至 280 ℃时,脱酸率为 82.67%,可能是因为体系温
2.3.2 乙二醇用量 度过高时气液体分相较为严重,乙二醇汽化后被冷
考虑到甲醇虽然价格低廉但具有一定毒性,乙 凝回流到烧瓶液相中,由于液相温度过高而造成其
醇以及其他低分子醇的沸点太低而会在高温下与减 处于液相状态的时间较短,因而与环烷酸接触和反
压馏分油气液分相严重,本实验选择具有较高沸点 应都不充分,所以造成减四线馏分油的最终脱酸率
的乙二醇为脱酸剂,以便更好地与减压馏分油实现 大幅降低。因此,选择反应温度为 250 ℃。
液-液反应。在催化剂用量为减四线馏分油质量的
2.5%、反应温度为 260 ℃、反应时间为 1.0 h 的条件
下,考察不同乙二醇用量对减四线馏分油酯化脱酸
效果的影响,结果如图 4 所示。
图 5 反应温度对脱酸率的影响
Fig. 5 Effect of reaction temperatuer on the acid removal rate
2.3.4 反应时间
在催化剂用量为减四线馏分油质量的 2.5%、乙
图 4 乙二醇用量对脱酸率的影响 二醇用量为馏分油质量的 4%、反应温度 250 ℃的条
Fig. 4 Effect of glycol dosage on the acid removal rate
件下,考察不同反应时间对减四线馏分油脱酸率的
由图 4 可知,减四线馏分油的酯化脱酸率先随 影响,结果如图 6 所示。
着乙二醇用量的增加而提高,到达最大值后则开始
下降。这是因为最初随着乙二醇用量的增加,相当
于提高了与减压馏分油中石油酸反应的乙二醇浓
度,增加了醇酸接触几率,脱酸率随之增加。当乙
二醇用量为 1.6 g 时,脱酸率达到最大 92.00%,再
继续增加乙二醇用量,脱酸率略有下降。这是因为
酯化反应是可逆反应,提高醇酸摩尔比有利于增大
反应物浓度,提高反应转化率;而醇既是反应物也
是溶剂,醇酸摩尔比越大,醇用量也越大,当醇用
量过大时酸浓度降低,脱酸率反而略微下降 [22] ,且
图 6 反应时间对脱酸率的影响
添加过多的乙二醇会导致未反应完的醇残留在润滑 Fig. 6 Effect of reaction time on the acid removal rate
油产品中,不利于后处理。因此,选择乙二醇用量
为 1.6 g,即乙二醇用量为减四线馏分油质量的 4%。 由图 6 可知,随着反应时间的延长,脱酸率逐
2.3.3 反应温度 渐提高。如果反应时间过短,由于醇、酸以及催化
在催化剂用量为减四线馏分油质量的 2.5%、乙 剂接触和反应的时间不够而使得酯化反应不能达到
二醇用量为馏分油质量的 4%、反应时间为 1.0 h 的 平衡,酯化脱酸率不高,所以必须保证足够的反应
条件下,考察不同反应温度对减四线馏分油脱酸率 时间。当反应时间为 1.0 h 时,减四线馏分油的脱酸
的影响,结果如图 5 所示。 率为 92.43%,反应时间增至 1.5 h,脱酸率为 93.83%,
由图 5 可知,脱酸率随温度的升高先增大后降 增幅不明显,所以优选反应时间为 1.0 h。此时精制
低。当反应温度达到 250 ℃时,脱酸率最大为 92.43%。 油的酸值为 0.19 mgKOH/g。
这是因为酯化反应的活化能较高,需要达到一定反 2.4 催化剂的重复使用性
应温度才能很快实现反应平衡 [22] ,所以脱酸率先随 在催化剂用量为减四线馏分油质量的 2.5%、乙